淺談PLC技術對機床電路的改造

王稱義

(平頂山市工業學校，河南平頂山，467000)

淺談PLC技術對機床電路的改造

王稱義

(平頂山市工業學校，河南平頂山，467000)

本文首先對傳統機床電路的缺陷進行了簡要介紹，并對PLC技術對機床電路的改造方法和流程進行了分析，最后對改造過程中的注意事項展開了探討，希望對我國相關領域的發展起到促進作用。

PLC技術；機床電路改造

1 傳統機床電路的缺陷

從整體上看我國多數機床運行過程中，主要的控制方式仍然以繼電器-接觸器為主，在這一線路控制模式基礎上，接觸點在各種線路中相對較多，同時也擁有非常復雜的線路走向，不僅在線路搭建的過程中技術難度較高，同時，也不利于線路的有效控制[1]。而這種線路模式導致相關設備在長期的使用過程中，容易頻發故障，在維修中，工作人員需要面對較大的工作量，維修難度大、維修結果也不是非常理想，不利于機床長期處于穩定的運行狀態下，因此對加工企業的經濟效益以及工作人員的人身安全都具有嚴重的負面影響。同時，我國還有一些機床在運行的過程中，盡管可以進行正常運作，但是所生產出來的產品已經無法滿足人民越來越高的要求，而加工的效率也是相對較低的，不利于企業積極參加市場經濟的競爭[2]。在這種情況下，相關企業運行過程中，必須加大改造機床的力度，努力提升機床的運行效率，在對生產工藝進行創新的基礎上，努力提升企業的綜合競爭力，并創造更多的經濟效益。

2 PLC技術對機床電路的改造方法

PLC可編程序邏輯控制器在使用的過程中，需要對CPU這一中央處理單元進行充分的應用，其不僅可以講PLC的作用充分發揮出來，同時可以有效實現數據轉換、算數運算以及順序控制等功能。由于擁有豐富的指令系統和靈活的程序結構，在實際運行中，能夠高效實現順序控制以及開關量，同時可以實現更加復雜的控制，如模擬量控制等。

在機床控制系統改造的過程中應用PLC技術，需要應用PLC外部硬件接線圖取代傳統的機床電路圖，二者之間存在一定本質差異，硬件元件是機床電路圖的重要組成部分，在運行中，可以確保同時動作產生于相關繼電器中。而PLC程序存在于梯形圖中，因此PLC是由軟件構成的，串行運行是CPU的主要特點，在對CPU進行應用的過程中，只可以在相同的時間段對1條指令進行處理，因此，在實際進行機床改造的過程中，要想應用PLC技術，就必須注重細節[3]。通常情況下，不需要對控制面板進行改動，促使外部特性在系統中得以保留，同時經過改造的機床同原有的機床操作幾乎一致，不會對操作人員造成嚴重的影響。

3 PLC技術對機床電路的改造流程

在對搖臂鉆床進行改造的過程中，首先需要應用外部接線圖來取代傳統的機床電路圖，而此時使用的PLC硬件為S7-226。具體操作如下。

3.1 對機床原有工作過程進行全面分析

在對搖臂鉆床進行改造的過程中，首先應對電氣控制的具體途徑、方式以及相關動作實施過程中所需的條件和時間順序等進行全面分析，同時，工作人員還需要對聯鎖控制和保護控制進行全面的掌握。機床改造工作人員應同機床操作人員展開有效溝通，對具體控制、操作機床的方式進行了解，并從提升機床運行效率、操作可靠性和加工精度的角度出發，有針對性的改進控制操作[4]。部分情況下，具體改進操作方式可以在以后的設計工作中體現出來，在此基礎上，改造人員可以全面掌握搖臂鉆床在運行過程中的調試控制系統和設計系統。主軸電機在鉆床中的控制應由KM1接觸器進行，而KM2和KM3是控制搖臂升降電機的主體，夾緊、松開主柱的電機控制工作由KM4和KM5來完成。

3.2 結果分析

在對PLC進行應用的過程中，應首先對輸出負載和輸入信號進行確定，應將原有機床運行過程中的相關設備資源進行充分的利用，但是這必須建立在確保輸入和輸出工藝可以高效實現的基礎上。執行機構在機床電路圖中的控制由PLC輸出繼電器來實施，典型的執行機構包括電磁閥和接觸器等。同時，應在PLC的輸出端連接線圈。在將反饋信號和控制命令提供給PLC時，需要對控制開關、按鈕以及接近開關等進行充分的應用，PLC輸入端是連接這些開關觸點的主要位置，時間繼電器和中間繼電器位于機床電路圖當中，要想將二者的功能充分發揮出來，必須對定時器以及輔助繼電器進行充分的應用，其同樣位于PLC的內部，值得注意的是，這兩個設備同輸出、輸入繼電器沒有直接關聯。

接下來，工作人員應對PLC外部接線圖進行構建，其中包含輸入、輸出信號和負載以及輸入、輸出繼電器元件[5]。同時，還應當對定時器、輔助繼電器運行過程中的元件號進行確定，積極構建一一對應的聯系，促使梯形圖和機床電路圖之間的元件可以有效統一。

4 PLC技術對機床電路改造的注意事項

第一，有效處理常閉觸點輸入信號。在改造過程中，應努力應用常開觸點取代常閉觸點，在部分改造過程中，如果不可避免的需要應用常閉觸點，常開/常閉觸點在同梯形圖中的對應點必須同實際機床電路中成反向，即外閉內開的模式。例如，假設機床電路中的SQ1點為常閉觸點，在將其同PLC輸入端I0.4進行連接的過程中，觸點I0.4在梯形圖中的對應點應為常開模式。

第二，將交織在一起的電路進行分離。在進行線路設計的過程中，應確保控制電路在線圈中是分離的，在對繼電器進行考慮的過程中，具體單位為各個線圈，工作人員應對控制線圈的電路以及觸點進行充分的掌握，并有針對性的對等效梯形圖電路進行繪制。

第三，優化設計梯形圖電路。如果電路處于串聯的狀態，電路塊的右側可以對單個觸點進行放置，而如果電路為并聯狀態，那么電路塊的下端是放置單個觸點的主要位置。

第四，有效處理斷電延時的時間繼電器。KT在機床電路圖中作為一個時間繼電器在開始延時中，需要在斷開線路以后進行。在實際進行改造操作的過程中，要想促使斷電延時功能得以實現，應對通電后線圈延時的定時器進行充分的應用。

5 結束語

綜上所述，近年來，社會經濟飛速發展，相關企業在運行的過程中需要面對更加激烈的市場競爭環境，在這種情況下，企業運行過程中，必須加大對機床的改造力度，提升機床的運行效率，并努力將機床生產產品的質量提高，要想實現這一目標，就必須對PLC技術進行充分的應用。在應用PLC技術進行機床改造的過程中，必須加大原有資源的利用率，為降低企業生產成本、提升經濟效益奠定良好的基礎。

[1]劉海軍,王建方.三菱定位專用模塊FX2N-10GM在機床中的應用[J].組合機床與自動化加工技術,2014(3):42-44,48.

[2]李明.制造業中多工步組合機床監控系統設計[J].制造業自動化,2015,34(20):18-20,32.

[3]荀群德,楊超君,王宏睿等.基于PLC的六工位組合機床的控制系統設計[J].組合機床與自動化加工技術,2015(7):53-56.

[4]武友德,胡明華,李登萬等.基于負邏輯控制的數控機床限位保護裝置及方法研究[J].制造技術與機床,2014(2):64-66.

[5]林君煥,金建華,章錦雷等.基于工控機的多線切割機床電氣控制系統設計[J].電子技術應用,2015,41(1):64-67.

Discussion on the transformation of machine tool circuit by PLC Technology

Wang Chenyi
(Pingdingshan Industrial school,Pingdingshan Henan,467000)

In this paper, the shortcomings of the traditional machine tool circuit are briefly introduced, and the transformation method and process of the machine tool circuit are analyzed. Finally, the precautions in the process of transformation are discussed, hoping to develop the related fields Play a catalytic role.

PLC technology; machine tool circuit transformation